中國粉體網(wǎng)訊 固態(tài)電池的界面問題，是目前學(xué)術(shù)界公認(rèn)的影響固態(tài)電池性能發(fā)揮的最重要的難點(diǎn)問題。把傳統(tǒng)液體電池中液態(tài)的電解質(zhì)用固態(tài)電解質(zhì)來替代，一方面原本液態(tài)電池中的固-液接觸界面變成固-固接觸界面。液體具有流動(dòng)性，可以大大增大電極材料與電解質(zhì)的界面面積，增大電池的臨界電流密度，降低極化。固態(tài)電池中的固-固界面接觸，大部分情況下，接觸方式為點(diǎn)接觸，接觸面積小。部分電池體系下，界面初始可以是面接觸，但是隨著電池的循環(huán)，電極材料不可以避免地發(fā)生體積膨脹，使得原本良好的接觸惡化，從而增加界面阻抗，電池性能持續(xù)惡化。另一方面，液態(tài)電池之所以可以成功被商業(yè)化應(yīng)用，在電極與電解質(zhì)界面之間生成的良好的固態(tài)電解質(zhì)中間相（SEI）功不可沒，然而，目前固態(tài)電池中電極與電解質(zhì)之間的界面相性質(zhì)為何？該如何構(gòu)造？尚未有統(tǒng)一的定論與認(rèn)識。
從電池結(jié)構(gòu)來看，固態(tài)電池主要由中間的固態(tài)電解質(zhì)層與兩側(cè)的電極層構(gòu)成，電極層主要由活性物質(zhì)、固態(tài)電解質(zhì)、導(dǎo)電添加劑、粘結(jié)劑等組成。在電池充放電過程中，離子和電子會(huì)通過活性物質(zhì)內(nèi)部，電解質(zhì)層內(nèi)部，以及活性物質(zhì)與電解質(zhì)層的界面層。在這個(gè)過程中，活性物質(zhì)與固態(tài)電解質(zhì)之間的電子/離子阻抗，活性物質(zhì)體相的電子/離子阻抗，固態(tài)電解質(zhì)體相的電子/離子阻抗是三個(gè)主要的阻抗來源。
在固態(tài)電池的構(gòu)造過程中，為了提升固態(tài)電池整體的電化學(xué)性能，不僅需要考慮電極材料（包括活性物質(zhì)與固態(tài)電解質(zhì)）內(nèi)部的阻抗，電極材料之間的界面阻抗也是影響性能發(fā)揮的重要原因。一般而言，電極材料與固態(tài)電解質(zhì)之間容易存在電化學(xué)的不匹配性，固態(tài)電解質(zhì)在正極側(cè)容易被氧化，在負(fù)極側(cè)容易被還原，在固態(tài)電解質(zhì)與正負(fù)極側(cè)之間構(gòu)筑緩沖層是一種抑制電解質(zhì)與活性物質(zhì)之間副反應(yīng)的行之有效且常用的方法。盡管這些緩沖層可以有效地降低界面阻抗，構(gòu)建良好的鋰離子傳輸通道，但是，實(shí)際電池體系的電化學(xué)性能與液態(tài)電池相比，仍然存在較大差距。
針對固態(tài)電池相關(guān)的技術(shù)、材料、市場及產(chǎn)業(yè)等方面的問題，中國粉體網(wǎng)將在常州舉辦第四屆高比能固態(tài)電池關(guān)鍵材料技術(shù)大會(huì)。為致力于固態(tài)電池技術(shù)開發(fā)的企業(yè)，科研院校，以及電動(dòng)車、儲能、特種應(yīng)用等終端企業(yè)提供信息交流的平臺，開展產(chǎn)、學(xué)、研合作，共同推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。屆時(shí)，北京理工大學(xué)袁洪研究員將作題為《硫化物基全固態(tài)金屬鋰電池界面設(shè)計(jì)與調(diào)控》的報(bào)告。 報(bào)告將基于全固態(tài)電池存在問題，從固-固界面電荷輸運(yùn)、界面兼容和電極/電解質(zhì)的規(guī)�；苽涞确矫孢M(jìn)行探討，旨在解決全固態(tài)電池面臨的一些問題，推進(jìn)全固態(tài)金屬鋰電池的發(fā)展。
專家簡介：
袁洪，2017年畢業(yè)于北京理工大學(xué)并獲得工學(xué)博士學(xué)位，2017年-2019年在清華大學(xué)化工系從事博士后研究工作。2019年至今，任北京理工大學(xué)前沿交叉科學(xué)研究院特別研究員，博士生導(dǎo)師。主要從事能源存儲與轉(zhuǎn)化過程中的能源材料制備、能源化學(xué)機(jī)制以及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用等方面的研究。主要研究領(lǐng)域包括鋰離子電池、鋰硫電池、鋰金屬電池、固態(tài)電池。作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人主持國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2項(xiàng)）、北京市自然科學(xué)基金項(xiàng)目（1項(xiàng)）和中國博士后科學(xué)基金（2項(xiàng)）等。
參考來源：
盧嘉澤.固態(tài)金屬鋰電池關(guān)鍵界面問題研究
李超.面向固態(tài)金屬鋰電池的電解質(zhì)界面設(shè)計(jì)、制備與性能研究
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/文正）
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